Schéma de principe d’un capteur industriel

Traction et de compression.

Les Capteurs de Son : [3] Entendre la voix d’un ami, cela peut sembler banal. En effet, le son est une onde, une vibration qui se propage dans un milieu materiel en l’occurrence dans l’air. Ce sont les molecules qui en se serrant puis en s’espacant permettent au son de se propager. Sur la lune, il n’y a pas d’air donc pas de son. Le premier microphone a ete invente le 4 mars 1877 par Emile Berliner, mais c’est Alexandre Graham Bell qui inventa le premier microphone reellement utilisable. Les trois types de microphone.

Le microphone dynamique à bobine mobile : Une membrane vibre suivant les molecules d’air, cette membrane entraine en vibration une petite bobine de cuivre dans l’entrefer d’un aimant, ce qui produit une petite tension induite aux bornes de la bobine qui sera ensuite exploitee pour le traitement. Ce type de micro ne necessite pas d’alimentation la tension image du son et produite directement par la bobine.

Le microphone électrostatique à condensateur : Cette technologie est une reference en matiere de reponse transitoire. Le microphone electrostatique a electret est un proche voisin du micro a condensateur mais qui possede un composant a polarisation permanente.

Le microphone électrostatique magnétique : Il est utilise principalement sur les guitares electriques, les basses les pianos electriques ou encore les violons electriques, pour capter la vibration des cordes metalliques. Le champ magnetique de l’aimant traverse notamment la bobine, laquelle est soumise aux variations de ce champ induit par les cordes en mouvement. Elles jouent le role d’un diaphragme mobile qui fait varier la force contre-electromotrice parcourant la bobine. Ces microphones ne peuvent pas directement produire de tension en sorti il est necessaire de leur apporter une alimentation appelee alimentation fantome.

Limites d’utilisation d’un capteur et étendue de mesure : [5] Figure 1.6 : Limites d’utilisation d’un capteur et etendue de mesure. [5] Des modifications des proprietes et des caracteristiques du capteur peuvent apparaitre si celui-ci est soumis a des grandeurs d’influence telle la temperature, des contraintes mecaniques ou electriques. Comme nous pouvons le voir sur le schema il existe quatre domaines d’utilisation du capteur qui peuvent plus ou moins affecter les caracteristiques de ce capteur. Ainsi le domaine d’emploi nominal correspond aux conditions normales d’utilisation du capteur. Lorsque les valeurs du mesurande ou les grandeurs d’influences arrivent dans le domaine de non-deterioration, les caracteristiques metrologiques risquent d’etre modifiees mais cette alteration est reversible et le capteur pourra retrouver ces caracteristiques normales lorsqu’il retrouvera son domaine nominal d’emploi. Si le capteur est utilise dans le domaine de non-destruction, cette fois-ci les alterations seront irreversibles et seuls un re-etalonnage permettra de re-mesurer dans le domaine nominal d’emploi. Enfin si le capteur est utilise dans le domaine de destruction, celui-ci ne sera plus utilisable et meme un etalonnage ne pourra le modifier, la seule solution etant de racheter un capteur.

Utilisation d’un capteur volumétrique :

Le capteur volumetrique presente dans notre memoire est en mesure de detecter instantanement les petites variations de pression de l’air causees par l’ouverture d’une porte ou d’une fenetre. Si on active ce detecteur lorsqu’on est l’interieur de la maison, on est immediatement averti si un intrus tente de forcer une ouverture. Bien entendu, ce capteur volumetrique peut egalement etre utilise pour la commande d’un eclairage ou autre. Il est de plus en plus frequent de voir des habitations cambriolees en plein jour, alors que les proprietaires sont presents. En fait, tous les cambrioleurs savent que les alarmes classiques, y compris celles equipees de radars hyperfrequence ou de detecteurs infrarouges ne peuvent etre activees que lorsqu’un membre de la famille est present, car a chacun de ses mouvements la centrale serait declenchee.

En installant le capteur volumetrique propose dans cette meme habitation, cela permettra d’avoir une protection plus efficace et plus complete, car tous les membres de la famille pourront se deplacer normalement d’une piece a l’autre, sans courir le risque de declenchement d’alarme. Apres avoir installe ce capteur volumetrique et l’avoir mis en service, la seule action que vous ne pourrez plus faire, est d’ouvrir une porte ou une fenetre dans la zone protegee, car le relais qui alimente la sirene serait immediatement excite. Signalons que ce capteur volumetrique peut etre utilise dans diverses applications, par exemple dans le cas d’un commerce (une bijouterie, un pharmacien…etc.) Pour les avertir lorsqu’ils sont dans l’arriere boutique et a ce moment un client se presente. Toutefois, contrairement a ce que l’on pourrait imaginer, dans ce circuit, il ne capte pas les sons mais il detecte les brusques variations de la pression atmospherique a l’interieur d’un local.

Principe de fonctionnement:

– le régulateur 78L05 permet de fournir une tension de 5 volts parfaitement stabilisée à partir de tension de 12 volts, et la tension de 5v pour polarisé les amplificateurs opérationnel de LM 324, Dans notre circuit on trouve aussi un reset automatique temporisé et Ce reset temporisé est obtenu grâce à l’amplificateur opérationnel IC 1-C. En utilisant pour R9 une résistance de 470 k et pour C8 un condensateur électrolytique de 47 microfarads, l’alarme devient opérationnelle après un délai d’environ 15 secondes, à partir de sa mise sous tension ; Si on souhaite augmenter ce retard, il suffit d’augmenter la valeur de C8, un condensateur de 100 microfarads, et l’amplificateur IC 1-C est utilisé pour diviser la tension d’alimentation de 5 volts pour alimenter le microphone, car le microphone fonctionne lorsqu’on lui applique sur sa patte ’’+’’ un tension positive de 2.5 volts que nous prélevons au niveau de résistance R3 , et En présence d’une variation de pression imprévue, on constate une variation de tension à très basse fréquence.et le condensateur C3 permet de bloquer la tension continue fournie par R3, et de ne laisse pas passer que le signal aléatoire du microphone. Le signal est amplifie à l’aide de l’amplificateur IC 1-B ayant un gain de 1.5. Le signal, légèrement amplifié et filtré convenablement à l’aide de l’étage composé de l’amplificateur opérationnel IC 1 -B, de nouveau il va être amplifié par le second amplificateur opérationnel IC 1-D, dont le gain est égale à 45.

– Dans notre circuit, les deux amplificateurs opérationnels IC 2-A et IC 2-B sont utilisés comme comparateurs sont, en mesure de générer une impulsion chaque fois que le microphone détecte une variation de pression de l’air, et Cette impulsion est ensuite appliquée sur la patte 2 des deux circuits intégrés IC 4 et IC 5, qui sont tous deux des NE 555 et utilisé les deux comme monostable, le premier NE 555 (IC 4) délivre en sortie au niveau de la patte 3 , un signal carré dont la durée T ne dépond que le R24,R23,et C16 selon le formule: Le second circuit intégré NE 555, référencé IC 5, est utilisé pour obtenir une excitation retardée du relais ; si le cavalier J1 est en place entre l’émetteur de TR 1 et la patte 3 d’IC 5. Si le cavalier J1 est placé entre l’émetteur de TR 1 et la masse ; on obtient une excitation immédiate du relais. le transistor NPN permet de commander le relais en tout ou rien à partir de signal carré sortant au NE 555 ,et représenté aussi un commutateur entre les deux sortie de IC 4 et IC 5 dans le cas de branchement le cavalier a la sortie de IC 5 et peut aussi peut piloter la bobine de relais et sa nécessite l’ajout d’une diode DS 5 qui joue le rôle de la roue libre et absorbe le courant inverse résultant de la bobine après l’excitation du relais branché parallèle avec sa bobine, Et enfin parlé sur le relais électronique qui représente un interrupteur qui se commande avec une tension continue de 12v, et lorsque on a appliqué aux bornes de relais une tentions de 12v la bobine va créer un champ magnétique. Ce champ peut varier la position de contacte (êtas de repos à état exécuté), et la variation de position de contacte peut commander une alarme ou commande quelconque.

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Table des matières

Introduction générale
CHAPITRE 1 : GÉNÉRALITÉ SUR LES CAPTEURS
I. généralité sur les capteur
I.1. Definition
I.2. Schéma de principe d’un capteur industriel
I .3.Classification des capteurs
I .4. Caractéristique d’un capteur
I.5. Quelque Grandeurs d’influence
I.6. Les différentes familles des capteurs
I.6.1 .Capteurs actifs
I.6.2. Capteurs passifs
I.7. Quelque type de capteurs
I.7.1 Les Capteurs de Lumière
I.7.2. Les Capteurs de Force
I.7.3. Les Capteurs de Son
I.7.4. Les Capteurs de Vitesse
I.7.5. Les Capteurs Météorologiques
I.7.6. Les Capteurs de Position
I .8.Limites d’utilisation d’un capteur et étendue de mesure
II. Schéma synoptique
II. 1. Schéma synoptique
II. 2. Utilisation d’un capteur volumétrique
CHAPITRE 2 : ÉTUDE THÉORIQUE DES DIFFÉRENTES ÉTAGES
I .Principe de fonctionnement du capteur
II. Étude théorique des différents étages
II.1. Régulateur MC 78L05
II.2.Le microphone à électret
II.3. Étage d’amplification
II.3.1. Préambule
II.3.2. Présentation
II.3.3.Le LM 324 circuit intégré
II.3.4. Le LM 358 circuit intégré
II.4. Les oscillateurs
II.4.1 .L’oscillateur NE 555
II.4.2. Oscillateur à relaxation
II.4.2.A. Montage en astable
II.4.2.B. Montage en monostable
II.5. Le transistor bipolaire
II.5.1. Définition
II.5.2. Montage émetteur commun
II.5.3. Transistor en commutation
CHAPITRE 3 : RÉALISATION PRATIQUE
I. Circuit complet de capteur volumétrique
II. Principe de fonctionnement
III. Réalisation du circuit imprimé
IV. Mesures pratiques et essais
V. Le réglage
conclusion générale
Annexe
Référence Bibliographique